埃及第十八王朝石碑，现存于开罗博物馆；碑上是崇拜朝之太阳神阿吞的埃及人，阿吞神以太阳圆盘的形象出现。
我们所知的最远古的资料证明：人类自古以来就注意到了天体，并力图揭开他们置身其中的这一伟大谜题。然而我们的先辈不知自然法则，缺乏光学仪器，对母星——地球的认知也乏善可陈，他们对天象以及天空中星辰的概念自然全是谬误。此外，我们很难知晓古人对宇宙的真正认识，原因有二：一、缺乏证据手稿——它们几乎全部葬身于亚历山大图书馆(1)的大火之中；二、神话攫取了尚存的资料，将其改头换面，淹没在宗教信仰和神话传说的废纸堆里，例如，作为真正的学者，古埃及的祭祀们严谨地观察并研究天空及天体运动，这一科学赋予他们凌驾于人民之上的无可质疑的权威，但祭司们善财难舍，只将其作为宗教启蒙传授给几个信徒，以防止如此珍贵的发现被泄露出去。信徒们知道什么呢？几个巧妙的神话就满足了好奇心，他们也就不可能发现其中的具体事实。今天，许多作家如饥似渴地查阅神话寓言，希望发现其中可能蕴藏着的部分精确科学。然而必须承认的是，我们很难确定，某个精彩的故事是源自观察事实，还是诗意的想象游戏。
此外，古代的天文学家们发现了什么呢？他们的认知显然来自长期的凝视观察。他们先是被天空呈现出的无可比拟的景观所吸引，继而注意到某些经常出现的表象。为找出其规律及周期，古人只能用肉眼耐心地观察和研究。要知道，第一架折射望远镜直到1610年才面世，但天文观察则可追溯至公元前几千年。正因是亲眼所见，所以他们不会怀疑这是否是天空的真正模样。当时流行的观点认为，天空不过是随机点缀着各种光源的拱顶。如果那时的人们没有能力估量天体与我们之间或近或远的距离，那么在他们眼中，这些光源不就像是在弯弯的天花板上缓慢运动，且与我们的距离同样遥远吗？在地球上的任何一个角落，人们都能观察到天体在这一运动的牵引下浮出地平线，缓慢升到一定高度，然后慢慢降落直至消失在天空的另一头。
摄影记录下的星空的视动现象。在静止不动的照相机前，星星缓缓移动，影像也随之在感光板上变幻成一道道我们此刻见到的和谐的光迹（曝光时间：1小时）。
古人还将天空看作围绕地球转动的球面，对此我们同样不应大惊小怪，即便这唯一的球面假说很快便不足以解释不同天体的各种运动。事实上，古人对天上之物的持续观察揭示了三种天体。首先是向地球挥洒光芒的太阳和月球，它们是能够通过人眼观测其视直径(2)的天体。其次是“流浪的星星”（行星），它们根据时间出没，在空中画下一道道或长或短的弧线。最后一种是“固定的天体”，即由无数天体组成的星团，它们的相互位置不变，以一种恒定的速度在我们的头顶上旋转。因而，当时的人们以为这些固定的天体按所属类别在互相嵌合的轨道上转动，而这整个同心拱顶系统则围绕宇宙的中心——地球而转，为人类提供效用，供人类赏玩。
古希腊哲学家来到埃及收集古埃及祭司们耐心、规律的观察的成果，超越或者说补充完整了其中一些基础概念，并加以综合。如此一来，他们飞快地了解到了天体的运动。公元前600年，毕达哥拉斯教授学生，地球及太阳是球形结构。那时他便断言，太阳在空中不动而地球绕着太阳运动。他还猜想这些星星也同太阳一样。这一如此接近真相的宇宙观却似被前人的观念扼杀了，直到2000年后经哥白尼重新拾起，毕氏理论才最终取得胜利。
人类的目光自古便凝注在星星上。夜幕一降临，天上的星星就被点亮了，有些组成了几何图案，形成星座，更加吸引人们的注意。
公元前3世纪至公元前1世纪，蓬勃发展时期的亚历山大博学园拥有许多杰出的天文学家：埃拉托斯特尼、阿利斯塔克、喜帕恰斯以及托勒密。托勒密博学多才，编纂了著名的集大成之作《至大论》。为了不偏离主旨，此处我们就不再详细列举之前提到过的这些古代天文学家的工作。我们不得不钦佩这些智者的能力，敬慕他们杰出甚至天才的发现：在缺乏光学仪器的情况下，仅凭十分简陋的测量工具，便能确定地球的圆周长，大致准确地计算出地月距离，发现岁差……托勒密正是在这些要素的基础之上才建立了著名的托勒密体系(3)。他自然而然会将地球看作宇宙中心，天体绕地球做圆周运动；认为月球离地球最近，其次是“内行星”水星和金星，再次是太阳，太阳之外便是所谓的“外行星”们。由于这一组合过于简单，无法解释所有行星运动，因此托勒密又在其体系的基础之上加入了“本轮”概念，即天体绕主圆周轨道上的一点做小圆周运动。每颗行星在公转时也在做本轮运动：金星公转周期225天，火星为一年又222天(4)……托勒密体系看起来无懈可击，乃至在长达1700年的时间里都拥有统治力。此外还需指出的是，托勒密体系不仅构思精巧，还蕴含丰富的宇宙志知识。古代的天文学家们几乎全神贯注于天体运动，而无暇顾及天体构成、形状及其相对距离。这一点很容易解释——这些学者生活在天空异常纯净的东方，他们可以不间断地标出星星的连续位置，建立数据，进而推断出其组合运动，但至于这些天外来客的自然状态，他们就无从得知了；此外，由于自我中心主义作祟，他们视星辰为装饰夜空的照明光源。前人兴许试过测算日地距离，但均以失败告终。
托勒密的宇宙体系：地球是宇宙中心。摘自安德烈亚斯·塞拉里乌斯编著的星图《和谐大宇宙》，阿姆斯特丹，1660年。——拉鲁斯出版社
一些哲学家认为，在地球和其伴随物太阳及行星组成的地球体系外，可能还存在着其他类似体系。毕达哥拉斯学派的信徒们甚至断言“每个天体都是一个世界”，但通常说来，确定这些世界的数量着实是个难题，每个人根据其哲学理论所给出的答案都不尽相同。
基于五种柏拉图立体、地球五大洲、人体五感，柏拉图认为存在五大世界。而后，伊壁鸠鲁的学生卢克莱修则宣称存在无数个世界。他说，既然没有什么是独一无二的，任何生命、任何物体都有族属系派，那么散落在太空中的天空、海洋、星星也是无尽的。然而这一伟大设想被宗教论据打败了：在无限世界之中，须有许多同上帝一样强大的朱庇特神(5)。而在泛神论逐渐沉沦、一神教日益兴起之时，这种异议十分可怕。
我们可以看到，这些观点与天文学和基于事实观察的推理演绎已不再相关。实验科学被辩证科学取而代之。我们可以设想这会启发出多少种不同的假说啊！
至于邻近地球的天体，尤其是太阳和月球，对它们的猜想更是五花八门，有些甚至是毫无根据的怪力乱神之语。比如，阿那克西曼德认为太阳是地球的28倍大，阿那克萨戈拉认为太阳比伯罗奔尼撒半岛大一点，而赫拉克利特却认为太阳只有1英尺(6)大，斯多葛派则将太阳看作理性生物……其他观点或照顾到了太阳的外形，或将太阳跟什么进行了比较，相对于空口白话而言更有优势。比如，卢克莱修认为：“太阳不比我们眼中所见更大，也不如我们眼中所见明亮。因为一个燃烧的物体向我们辐射光与热时，不管多远的距离都不会改变我们所看到的它的表象。”通过类似推理，他认为月球的体积就像人眼所看到的那样时大时小。普鲁塔克几乎记载了当时人们对月球的全部猜想，其中有一种奇怪的假说声称，我们的卫星只是一面反射地球的简单镜子，我们看到的黑点则是地球上的海洋和大陆的影像。希腊的一位伦理学家则出于个人意愿攻击这一猜想过于现实：他将月球看作亡灵的栖居之地，并在一次混杂着神话与形而上学的讨论中延伸、发挥……
以上便是文章主线中对古代世界留给天文学的遗产的概述。对于对天体运动的研究而言，这一遗产已经非常丰富；但如果考虑到对地外世界的研究，那就乏善可陈了。
佛罗伦萨教堂钟楼浅浮雕：托勒密观测天空。乔托与皮萨诺刻。——阿里纳瑞博物馆
代表了中世纪的宇宙体系及天体力学观念的雕刻。
为了解释月球表面形貌，古人将月球比作映照地球形象的镜子。
(1) 这座曾是世界上最大的图书馆由埃及托勒密王朝国王托勒密一世于公元前3世纪所建，后毁于火灾。
(2) 指被观测的物体在垂直观测者视线方向中心的平面上产生的透视投影的直径，并非真实直径，现一般称为角直径或视角直径。
(3) 即托勒密地心体系。
(4) 现测定火星公转周期为687个地球日，即1.88个地球年（一年又322天）。
(5) 朱庇特神，古罗马神话中的众神之王。
(6) 1英尺=0.3048米。